一种石墨套管的冷冻砂型绿色铸造钛合金构件成形方法技术

本发明专利技术属于钛合金铸造技术领域，具体涉及一种石墨套管的冷冻砂型绿色铸造钛合金构件成形方法。该方法通过切削得到石墨套管铸型并外裹覆冷冻砂型，得到石墨套管冷冻砂型，在密闭环境下通入保护气，通过密闭式排气系统使铸型处于负压环境中，室温下完成浇注获得最终钛合金铸件。冷冻砂型具有优异的蓄热性能，石墨套管具有优异的导热性能和较高的化学稳定性，该方法利用复合铸型良好的蓄热、导热性能，较大的温度梯度，同时引导砂型中水蒸气向外排出，有利于制备组织致密、成本较低、综合性能优良的钛合金铸件，对于钛合金产品的应用与推广，具有非常重要的意义。具有非常重要的意义。具有非常重要的意义。

【技术实现步骤摘要】
一种石墨套管的冷冻砂型绿色铸造钛合金构件成形方法


[0001]本专利技术属于钛合金铸造
，具体涉及一种石墨套管的冷冻砂型绿色铸造钛合金构件成形方法。

技术介绍

[0002]钛合金密度低、比强度高，抗腐蚀性能好，生物兼容性良好，具有优良的高温以及低温性能等优点，已经广泛用于航空航天、生物医疗、船舶汽车等领域。
[0003]众多钛合金成型方法中，钛合金铸造可成形多种形状，且周期较短。钛合金铸造主要有两个难点，一是铸型应具备良好的强度和较低的膨胀系数，防止铸造过程铸型开裂；二是铸型应具备较高的化学惰性，防止与熔融钛合金发生反应。目前，国内外普遍采用的钛合金铸造方法主要有三种：机加工石墨型铸造、金属型铸造和熔模精密铸造。但采取上述传统方法，易产生如下问题：(1)传统单材质石墨型激冷能力强而退让性较差，易导致铸件表面产生裂纹、冷隔、流痕等缺陷，影响铸件质量。同时环境保护限制了石墨材料的使用，导致石墨材料成本上升。(2)金属型铸造模具使用寿命较短，同时激冷能力也较强，也会在铸件表面产生冷隔、流痕等缺陷。(3)熔模精密铸造成本高昂，且难以制备一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种石墨套管的冷冻砂型绿色铸造钛合金构件成形方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：步骤一：根据铸件CAD模型反求铸型，将加工程序输入切削设备，切削加工块状电极石墨得到石墨套管型壳；步骤二：将石墨套管置于砂箱中，型砂颗粒与水混合均匀，并裹覆在石墨套管外侧，置于冷冻环境下进行固化成型；步骤三：在石墨套管与型砂颗粒结合部位填入粘结材料，得到石墨套管冷冻砂型；步骤四：将石墨套管冷冻砂型置于密封罩中，将石墨套管的冒口与封闭式排气系统相接，并对整体环境通惰性气体氛围保护；步骤五：打开封闭式排气系统，使石墨套管冷冻砂型处于负压环境中，并在室温环境下进行浇注，工作状态下的排气系统抽取逸出气体；步骤六：待钛合金金属液完全凝固成形后，关闭封闭式排气系统，冷冻砂型自行溃散，收集废砂重复利用，破碎石墨套管型壳，得到所需铸件。2.根据权利要求1所述的一种石墨套管的冷冻砂型绿色铸造钛合金构件成形方法，其特征在于，所述石墨套管的厚度为1～30mm。3.根据权利要求1所述的一种石墨套管的冷冻砂型绿色铸造钛合金构件成形方法，其特征在于，所述型砂采用石墨砂、锆英砂、氧化钇砂的一种或多种。4.根据权利要求1所述的一种石墨套管的冷冻砂型绿色铸造钛合金构件成形方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：单忠德，杨浩秦，宋魏飞，刘亲将，施建培，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：